前言

UNISOLDER5.2焊台是Sparkybg大神的开源作品，这款焊台让买不起原装的玩家以较低的成本享受到JBC的出色回温性能。目前UN实际使用中的休眠方案一个是Sparkybg的原创红外休眠和国内各个大佬设计的接触休眠，但JBC原厂座和拓尔座的价格起码要百元以上，而且粗壮的连线始终是一种羁绊。故此盟生了DIY一个低成本无线休眠座的想法。

一、烙铁座

搜遍X宝找到了这么一款能同时放海绵和铜网而且有多个烙铁头孔位的座子，最关键的是手柄插孔后面有较大的面积安装休眠板。目前只有907和T12座子，后面可能会出245的。

由于比较讨厌245原装手柄过长的杆子和握持部位太高的温度，所以更热衷于907改的245手柄，因此直接入了放907的座子。到手后大概看了下，除较轻外完全符合改装要求。

二、无线休眠方案

实用的无线休眠方案应该兼有通断识别准确、通讯稳定、低功耗等特点。

1.休眠方案

目前烙铁休眠的方案包括适用于座子的红外、接触休眠，适用于手柄的水银开关、运动检测等方案。接触休眠座子上需带电，个人不太喜欢，因此更倾向于红外休眠。
对Sparkybg的红外休眠方案进行了研究，器件选型较为讲究，软件上避免了红外管的长期通电，因此功耗也很低，约1mA左右，经测试工作稳定、识别准确。因此这部分电路基本未动，电路图如下。

2.无线通讯方案

红外休眠给UN焊台的休眠信号是SLEEP高低信号，低电平触发休眠，高电平正常工作。无线休眠就要实现这个开关量的无线传输。
无线传输方案包含2.4G、433M、gprs等，考虑到焊台只是实现机内外开关量通讯，距离很近，而且要求成本低，因此2.4G方案更为合适。经过多次比较及测试后选择了如下的2.4G无线收发套件，体积小，通讯稳定，自带低功耗休眠，缺点就是需要上电对码，冗余功能多，开关量是反逻辑，成本不算太低。

3.供电方案

烙铁无线休眠电路的供电只能由电池实现，因此需要增加充电和供电电路。
锂聚合物电池是软包电池，外形各式各样，而且安全性较好。根据座子放置体积，选择60×50×5mm的带保护板的2000mAh电池。

电池保护板实现防过充（4.2V）、过放（2.7V）、短路保护（3A）。工作电压范围在2.7V~4.25V。由于无线模块和Sparkybg红外休眠电路的供电电压都是3.3V，4.25V的高电压倒不怕，2.7V的低电压着实让人头大，难道再增加升压电路？麻烦而且增加功耗。而且这种低功耗的系统电流很小还是LDO供电更合适。分析Sparkybg红外休眠电路可以工作在2.5V，只是烧写时可能要工作在3.3V？，因此将电压调到2.5V同时对无线模块进行测试，大喜，可以完美工作，而且较3.3V功耗更低，经测试这也是无线模块正常工作几乎最低的电压。因此选择了2.5V的供电方案，一举三得。
LDO选择LP2980-N，最大支持50mA，微功耗，适用于仪表供电。

锂电池充电方案选择TC4056A，充电电流最大1A，成本低且外围电路简单。

三、无线红外休眠原理设计

1.无线红外休眠原理图

综合上述几部分，进行原理图设计，如下图所示。

无线红外休眠板集成有micro usb充电接口，充电过程中红灯亮，充满后绿灯亮。TC4056A支持带温度功能的三线电池，原理图及连接器上也预留了测温电路及接口，因此也可以使用此类电池。
为安全起见将充电电流配置为600mA左右，且在电池输出端接有100mA断路保险丝或自恢复保险。
供电芯片LP2980有可调电压版本，电路中也进行了兼容设计，可以根据需要选择。
无线发射模块集成在休眠板上，接收模块置于焊台机箱内，用焊台的3.3V进行供电。

2.无线红外休眠固件修改

值得注意的是，无线收发模块的开关量逻辑是反的，即发射模块输入0，接收模块对应输出1高电平，发射模块输入电平为高或悬空时接收模块输出低电平。无线发射模块的另一个特点是输入无效时过8秒左右进入待机低功耗模式，电流在uA级，而正常工作时电流在4mA左右。
Sparkybg的原始固件输出0时焊台休眠，此时手柄插入休眠座；手柄拔出时原始固件输出1，激活焊台工作。因此如果用原始固件的话无线休眠逻辑是反的，即手柄拔出焊台休眠。要更改的话一种是修改焊台固件，一种是修改休眠座固件。修改焊台固件的话1变为休眠，这就需要休眠板始终输入0电平并工作，即手柄在座子中时无线发射模块始终工作耗电，这与低功耗设计矛盾。所以最好的方式是修改座子的固件，即手柄在座子中时给无线发射模块输出高电平，使其8s后进入低功耗模式，手柄离开座子时给发射模块0电平激活发射模块。
这样做的缺点是没有休眠座时焊台处于休眠状态，对UN焊台可以通过设置holder温度及resume功能，利用holder的温度进行焊接。或者增加取消休眠的选项。修改后的代码如下。

四、无线红外休眠座制作

PCB示意图如下所示。

休眠板实物图如下所示。

为将休眠板安装在座子上需要对座子进行修改，主要是在红外对管位置开两个孔，使得红外线穿过。将座子上的907座子用螺丝刀撬出，转圈轻轻的撬，不要大力一下撬弯了。撬出后打两个对孔，圆的不好弄，电钻用不上，只能上锯条了。我开大了，合适位置比较小的两个就行。

再根据休眠板安装孔打两个3mm左右的孔。
休眠板的绝缘很重要，插件的脚要修剪的很平整，然后在背面贴1mm厚的3M胶就差不多了。在意的可以在板子正面刷上三防漆，然后再贴点耐热胶带，或者修剪一块同样尺寸的万用板或透明亚克力板，在原件面借用那两颗螺丝固定，防止意外短路。

锂电池装在海绵盒子的下面，5mm厚的电池刚好放下，4到4.5mm的最合适。最好再用塑料袋做一下绝缘，防水。电池的线露着的地方选用耐250度以上温度的AFR线，要不套一层热缩管也可以。

完工后的图如下。

907手柄的座子同样可以放原装手柄，不过要套海绵，而且不是特别稳，如果非要稳，可以将这个撬下的座子换成合适尺寸的光轴法兰座试试。

UN焊台内部还需要安装一个无线接收模块，接线需要三个点，3.3V供电、GND和SLEEP，可以将模块焊在一块万用板上插到UN功率板上。

四、无线红外休眠座测试

测试方法主要是监测电池输出的电压。

1.休眠座续航测试

休眠座休眠时只有单片机和红外检测电路在工作，耗电约1mA。当烙铁工作时休眠座发射模块也被唤醒，总电流约5mA多一点。为测试无线休眠座的续航能力，分别在两种状态下监测电池电压。

通过电池一个放电过程的间断性测试，座子不休眠状态电池电压约降2.5mV/h，座子休眠状态压降低于1mv/h。按满电4.2V到掉电2.7V的1.5V有效工作电压来计算，座子不休眠状态可以工作25个昼夜左右，休眠状态（即不关开关的待机状态）可以待机2个月，如果配合休眠座开关关闭用电，则可工作更长。当然上述两种状态都不是实际的使用状态，实际即使重度使用者也应该可以续航1.5个月以上。

2.电池放电保护测试

为测试电池的放电保护能力，电池输出接休眠座的同时接电阻负载，强制其快速放电。测试图如下。

电压在掉到2.5V低一点时电池保护板才动作关掉输出，这与其标称的2.7V出入较大。在2.5V及以下时休眠板可能会工作不正常，但影响不大。

3.电池充电过程测试

电池放电至2.5V后，插micro usb进行充电，并记录充电电流及电池电压。

usb口充电电流和电压（未记录完整）

充电电流配置为600mA，充电过程较慢，三个多小时电池电压才恢复到4.2V左右。

总结

截至目前无线休眠座已使用半个多月，工作稳定。总的成本可以控制在60元以内，相比那两种成品座而言是另一种使用体验。此方案也同样适用于单IO口电平触发休眠的其他焊台。受无线模块限制，有点小小的遗憾：
需要上电对码，接收模块如果8s内对码不成功也将进入低功耗待机，此时需要开关焊台再次对码。不开机对码也可以，除非一次对码后不再关闭休眠座的电源，这多少会影响续航，尽管休眠状态下的座子也很省电。不对码的模块也有，但很贵。
受无线模块开关量逻辑关系限制，无座子的情况下焊台只能处于休眠模式。解决方案是用UN的holder温度焊接，或增加取消休眠的功能。

诚挚感谢Sparkybg及其带来的UNISOLDER焊台和休眠板，其所向披靡的性能使我们的焊接得心应手！

无线休眠座原理图下载

无线休眠座PCB图下载

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